FPGA(Field-Programmable Gate Array)의 성능을 활용하면 HIL테스트를 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다.
테스트 시스템에 직접 통합된 자유롭게 프로그래밍 가능한 로직을 통해 테스트 환경에 필요한 기능을 정확하게 구현할 수 있습니다. 실시간 신호 처리, 프로토콜 구현, 맞춤형 알고리즘 등 어떤 기능이든 User FPGA는 벡터의 VT System을 활용한 HIL 테스트에 높은 유연성과 성능을 확보 할 수 있습니다.
이를 통해 사용자는 최대한의 적응성, 더 짧은 개발 주기, 그리고 향상된 테스트 품질의 이점을 얻을 수 있으며, 모든 기능은 개별 요구사항에 맞게 구현할 수 있습니다.
사용자 프로그래밍이 가능한 FPGA 모듈을 선택해야 하는 이유
- 최대의 유연성 – 다양한 어플리케이션에 맞게 하드웨어를 언제든지 다시 프로그래밍할 수 있습니다.
- 더 빠른 결과 – FPGA 예제 라이브러리 통해 다양한 테스트 기능을 즉시 사용할 수 있습니다.
- 최고의 성능 – 여러 작업을 병렬로 처리하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.
- 미래 대응 – 하드웨어를 교체하지 않고도 현장에서 시스템을 업데이트할 수 있습니다.
- 확장성 및 비용 효율성 – 설계을 유연하게 수정할 수 있으며 자원을 효율적으로 활용할 수 있습니다.
- 재사용성 – 검증된 설계을 여러 프로젝트에서 재 사용하여 개발 시간을 단축할 수 있습니다.
적용 분야
User FPGA는 벡터의 VT System을 활용한 HIL테스트에 폭넓은 가능성을 제공합니다. 특히 표준 하드웨어의 한계에 부딪히거나 특정 요구사항으로 인해 빠르고 결정론적인 신호 처리가 필요한 경우에 효과적입니다.
실시간 신호 처리:
신호 파형을 FPGA에서 직접 생성, 필터링 또는 분석하여 정밀하고 낮은 지연시간의 응답 시간을 제공합니다.사용자 정의 프로토콜 및 인터페이스:
User FPGA를 통해 독자적인 통신 프로토콜과 인코딩을 구현 할 수 있으며, 테스트 대상에 맞게 최적화할 수 있습니다.측정 및 자극 작업:
PWM, 인코더 평가 또는 자극 패턴과 같은 시간 민감형 기능을 결정론적 타이밍으로 실행됩니다.신호 조작 및 오류 주입:
신호를 의도적으로 변경하거나 방해하여 테스트 대상 장치(DUT)의 행동을 현실적으로 테스트할 수 있습니다.하드웨어 가속 모델:
연산량이 많은 모델을 FPGA 로직에 직접 구현하여 최대 속도와 실시간 성능을 확보합니다.
User FPGA를 사용하면 특정 요구사항에 정확히 맞춘 맞춤형, 고성능, 초정밀 HIL 테스트의 기반을 구축할 수 있습니다.
VT System 모듈용 맞춤형 FPGA 솔루션
Vector는 사용자 프로그래밍이 가능한 FPGA가 탑재된 일부 VT System 모듈의 특별 버전을 제공합니다. 이를 통해 사용자 정의 기능을 모듈에 직접 구현할 수 있으며, VT System 모듈의 주변 장치에 직접 접근하여 최대 성능을 발휘할 수 있습니다.
이러한 방식으로 VT System 모듈을 특정 요구사항에 정확히 맞출 수 있으며, 개발 및 테스트를 위한 무한한 가능성을 열어줍니다.
이를 위해 다음과 같은 모듈이 제공됩니다: filters.allAnalog I/ODigital I/O
VT System의 FPGA 아키텍처
VT System의 모듈은 Altera® FPGA를 사용합니다. 메인 FPGA는 데이터 및 신호 처리는 물론 I/O 하드웨어에 대한 액세스도 처리합니다. 일부 모듈에는 추가적인 User FPGA가 탑재되어 있어, 이를 자유롭게 프로그래밍하여 사용자 고유의 애플리케이션에 맞게 특화하여 사용할 수 있습니다.
User FPGA는 CANoe나 I/O 하드웨어, 그리고 테스트 대상 장치(DUT)에 직접 연결되어 있지 않습니다. 따라서 하드웨어 제어나 CANoe 통신을 고려할 필요 없이 데이터 처리 기능 개발에 집중할 수 있습니다.
메인 FPGA는 I/O 제어 및 데이터 전처리를 모두 관리합니다. 메인 FPGA는 처리된 측정 데이터를 주기적으로 User FPGA로 전송하며, 변경 사항이 발생하면 I/O 하드웨어를 통해 출력합니다. CANoe와의 통신도 메인 FPGA를 통해 이루어집니다.
FPGA Manager – 효율적인 FPGA 개발을 위한 도구
FPGA 지원 VT System 모듈을 위한 맞춤형 FPGA 기능을 개발할 수 있도록 Vector는 VT System FPGA Manager를 제공합니다. 이 도구를 사용하면 프로젝트를 편리하게 관리하고, 애플리케이션을 컴파일한 후 생성된 결과를 VT System 모듈에 직접 전송할 수 있습니다.
이 도구의 주요 기능은 다음과 같습니다:
프로젝트 추가, 수정 및 삭제
FPGA 툴체인 – 모델링부터 구현까지
User FPGA용 애플리케이션을 개발하기 위한 방법은 여러 가지가 있습니다:
수동 코드 구현(예: VHDL 사용)
Simulink®를 이용한 그래픽 모델링 (인텔®에서 제공하는 전용 블록셋 사용)
Simscape®를 이용한 그래픽 모델링
CANoe와의 인터페이스는 FPGA Manager에서 생성된 시스템 변수를 통해 설정됩니다. 이러한 변수들은 이후 FPGA Manager에 의해 HDL 코드로 매핑됩니다.
프로젝트 컴파일은 Altera® FPGA용 설계 환경인 Altera® Quartus®에서 처리됩니다. Quartus®는 VT System FPGA Manager에 의해 완전히 제어되므로 이 단계는 백그라운드에서 자동으로 실행됩니다. 또한 FPGA Manager는 컴파일된 코드를 사용자 FPGA로 다운로드하는 작업도 처리합니다.
이를 통해 사용자는 개발에 집중할 수 있으며, 나머지 작업은 FPGA Manager가 안정적으로 처리합니다.
FPGA 예제 라이브러리 – FPGA 프로젝트를 위한 빠른 시작
Vector의 FPGA 예제는 User FPGA 프로젝트를 시작하기에 이상적인 출발점입니다. 검증된 예제이며, 유연하고, 즉시 사용할 수 있습니다. 처음부터 개발을 시작하는 대신, 성능, 효율성 및 확장성을 고려하여 설계된 완성된 애플리케이션을 활용할 수 있습니다.
프로토콜, 인크리멘탈(Incremental) 엔코더, 파형 변조기, 측정 기능 등 다양한 예제가 제공되며, 사용자의 요구사항에 맞게 빠르게 수정할 수 있습니다.
모든 사용자 FPGA 예제 코드는 GitHub에서 확인할 수 있으며, 이를 다운로드하여 프로젝트에 직접 통합할 수 있습니다. 이를 통해 개발 시간을 단축하고 새로운 기능 개발에 더욱 집중할 수 있습니다.
원하시는 예제를 찾지 못하신 경우 벡터에 문의해 주세요. 귀사의 요구사항에 정확히 부합하는 맞춤형 FPGA 솔루션을 개발할 수 있습니다.
Simulink의 FPGA 모델 라이브러리 – 전기 기계의 실시간 시뮬레이션을 위한
전력 전자 적용 분야에 HIL를 성공적으로 구현하려면 정밀한 모델, 나노초 단위의 초고속 실행, 그리고 낮은 지연 시간의 I/O 통신이 필요합니다. 이를 통해 제어기를 실제와 유사한 조건에서 테스트할 수 있습니다.
벡터의 전기 기계를 위한 FPGA 라이브러리는 제어 시스템, 전력 전자 장치 및 전기 구동 시스템을 개발하고 검증하기 위한 최적의 환경을 제공합니다. 이 라이브러리는 별도의 맞춤형 FPGA 프로그래밍 없이도 높은 성능과 최대한의 테스트 유연성을 제공합니다.
